【技術實現步驟摘要】
本申請屬于氫能技術應用領域，尤其涉及一種ubi雙能管燃料電池系統總成及其控制方法。
技術介紹
1、氫動車是指在普通的兩輪車的基礎上利用氫能源作為輔助能源的機電一體化的個人交通工具。現有兩輪車氫動力系統工作邏輯大多為，在系統啟動時，先由系統內鋰電池進行車輛整體供電，同時氫系統同步啟動，在此過程中，氫系統與鋰電池同步向車輛電機供電進行前進，或采用單電池增程式。但因氫系統受現有技術限制，在啟動氫系統后，內部燃料電池需要一段時間將功率拉升至最高，所以搭載此系統的車輛，存在車輛啟動時動能不足的痛點。單電池增程式則存在無法不間斷使用，長時間高強度使用供能不足的痛點。
2、此外，隨著氫動力兩輪車的迅速發展，使用氫動力兩輪車進行外賣配送的設備應用場景也日漸成熟。但是外賣箱存在保溫功能不佳等問題。
技術實現思路
1、針對相關技術中存在的一些不足之處，本申請提供了一種ubi雙能管燃料電池系統總成及其控制方法。
2、本申請第一方面提供了一種ubi雙能管燃料電池系統總成，其包括燃料電池單元和集成式mrd單元；其中，
3、所述燃料電池單元包括電堆、固態儲氫罐和輸出端口；其中，所述電堆被配置為能夠產生電能；所述固態儲氫罐與電堆相連，能夠為其供氫以發電；所述固態儲氫罐可更換；所述輸出端口被配置為輸出電堆所發的電；
4、所述集成式mrd單元包括兩個相同的鋰電池，即并聯設置的第一鋰電池和第二鋰電池；第一鋰電池的充電端設置第一開關以及供電端設置第三開關；第二鋰電池的充電
5、所述集成式mrd單元還包括bms控制模塊和整車控制器；其中，所述bms控制模塊被配置為能夠實時采集兩個鋰電池的電量和電壓等級信號，并傳輸給整車控制器；所述整車控制器被配置為接收來自bms控制模塊的信號，以判斷是否需要進行兩個鋰電池間的切換，從而分別控制第一，第二，第三，第四開關的打開和閉合。
6、在一實施例中，所述燃料電池單元還包括fcu控制模塊，其被配置為能夠控制電堆輸出的電量。
7、在一實施例中，所述fcu控制模塊還被配置為能夠持續采集電堆輸出的電壓等級信號，當電堆輸出的電壓等級超過預設的閾值時，斷開供電線路。
8、在一實施例中，所述電堆處設置有從電堆內部延伸至外部的用于換熱的第一翅片，能夠為工作中的電堆降溫。
9、在一實施例中，所述電堆與固態儲氫罐相鄰，使得電堆工作時產生的余熱能夠給固態儲氫罐加熱。
10、在一實施例中，所述燃料電池單元的輸出端口采用磁吸式無線充電端。
11、在一實施例中，所述燃料電池單元的輸出端口與兩個鋰電池間可以設置dc/dc轉換器，被配置為能夠將來自電堆的電進行dc/dc轉換。
12、在一實施例中，所述電堆與鋰電池相鄰，所述鋰電池在耗電過程中的散熱提供給電堆，作為電堆中膜電極啟動的能量來源。
13、在一實施例中，所述ubi雙能管燃料電池系統總成還設置有外賣箱，所述外賣箱包括相鄰設置的熱箱和冷箱，通過隔板進行分隔；所述隔板包括相鄰設置的石墨烯層和半導體片；相對地，所述石墨烯層靠近熱箱，所述半導體片靠近冷箱；
14、所述石墨烯層的至少一部分與燃料電池單元相鄰，以獲取電堆工作中的散熱；所述石墨烯層被配置為能夠為熱箱供熱；
15、所述半導體片具有面向石墨烯層的熱面和面向冷箱的冷面；所述半導體片被配置為能夠從熱面獲取熱量，并利用冷面和熱面的溫差發電；
16、所述冷箱中還設置有風扇，所述半導體片與風扇電連接，為風扇供電轉動；所述風扇被配置為能夠將在冷面處被冷卻的冷風吹散至整個冷箱，使得風在冷箱中循環。
17、在一實施例中，石墨烯層的至少一部分與位于電堆外部的第一翅片相接觸，使得第一翅片的熱量擴散至石墨烯層中。
18、在一實施例中，所述半導體片的冷面設置有第二翅片，其延伸至冷箱的內壁。
19、本申請第二方面提供了一種ubi雙能管燃料電池系統總成的控制方法，用于前文任一實施例所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，所述控制方法包括以下步驟：
20、s1：車輛啟動前，所述第一鋰電池和第二鋰電池均為滿負荷；bms控制模塊實時采集兩個鋰電池的電量和電壓等級信號，并傳輸給整車控制器；
21、s2：車輛啟動時，整車控制器控制第三開關閉合，第一、第二和第四開關打開，由第一鋰電池給耗電設備供電；當第一鋰電池的剩余電量到達第一閾值時，第一開關閉合，燃料電池單元啟動，電堆開始發電，給第一鋰電池充電；此時，第一鋰電池一邊充電一邊供電；
22、s3：當固態儲氫罐耗盡時，繼續使用第一鋰電池供電，當其剩余電量到達第二閾值時，進入低電量維護狀態；此時，更換固態儲氫罐，保持第一開關閉合，第二開關打開，切換至第三開關打開，第四開關閉合，燃料電池單元給第一鋰電池充電，由第二鋰電池開始給耗電設備供電；其中，第二閾值小于第一閾值；
23、s4：當第二鋰電池的剩余電量到達第二閾值時，進入低電量維護狀態；此時，第一鋰電池已充電完畢至滿負荷；此時，控制第一開關打開，第三開關閉合，第二開關閉合，第四開關打開，切換至由第一鋰電池給耗電設備供電，燃料電池單元給第二鋰電池充電；
24、s5：當第一鋰電池的剩余電量到達第二閾值時，進入低電量維護狀態；此時，第二鋰電池已充電完畢至滿負荷；此時，控制第二開關打開，第四開關閉合，第一開關閉合，第三開關打開，切換至由第二鋰電池給耗電設備供電，燃料電池單元給第一鋰電池充電；
25、s6：循環s4步驟和s5步驟，通過更換固體儲氫罐，以實現車輛的不間斷續航。
26、在一實施例中，所述第一閾值選擇鋰電池總電量的70-80％；所述第二閾值選擇鋰電池總電量的20-30％。
27、在一實施例中，在s2步驟中，車輛啟動時，第一鋰電池由滿負荷耗電至第一閾值的過程中，產生熱量；設置電堆與鋰電池相鄰，該熱量提供給電堆，作為電堆的膜電極啟動的能量來源。
28、本申請第三方面提供了一種增程式兩輪車，具有前文任一實施例所述的ubi雙能管燃料電池系統總成。
29、本申請至少一種實施例提供的ubi雙能管燃料電池系統總成采用風冷燃料電池系統設計，底部通過磁吸無線供電，模塊可快速拆卸。相對于現有氫動力兩輪車啟動模式進行了創新，采用冷啟動，將啟動時間大大縮短。解決原有氫能兩輪車動能系統轉換效率低，并采用新型ubi雙能管增程式燃料電池總成設計，一次能源利用效率高，續航增加至115km，且無需停車等待充電。可做到電池、燃料電池的廢熱回收，將廢熱回收供給燃料電池啟動、儲氫罐加熱新設計。
30、本申請至少一種實施本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，包括燃料電池單元和集成式MRD單元；其中，
2.根據權利要求1所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述燃料電池單元還包括FCU控制模塊，其被配置為能夠控制電堆輸出的電量。
3.根據權利要求2所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述FCU控制模塊還被配置為能夠持續采集電堆輸出的電壓等級信號，當電堆輸出的電壓等級超過預設的閾值時，斷開供電線路。
4.根據權利要求1-3任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述電堆處設置有從電堆內部延伸至外部的用于換熱的第一翅片，能夠為工作中的電堆降溫。
5.根據權利要求1-3任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述電堆與固態儲氫罐相鄰，使得電堆工作時產生的余熱能夠給固態儲氫罐加熱；所述電堆與鋰電池相鄰，所述鋰電池在耗電過程中的散熱提供給電堆，作為電堆中膜電極啟動的能量來源。
6.根據權利要求1-3任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述燃料電池單元的輸出端口采用磁吸式
7.根據權利要求1-3任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，還設置有外賣箱，所述外賣箱包括相鄰設置的熱箱和冷箱，通過隔板進行分隔；所述隔板包括相鄰設置的石墨烯層和半導體片；相對地，所述石墨烯層靠近熱箱，所述半導體片靠近冷箱；
8.根據權利要求1-3任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，石墨烯層的至少一部分與位于電堆外部的第一翅片相接觸，使得第一翅片的熱量擴散至石墨烯層中；所述半導體片的冷面設置有第二翅片，其延伸至冷箱的內壁。
9.一種增程式兩輪車，其特征在于，具有權利要求1-8任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成。
10.一種權利要求1-8任一項所述的UBI雙能管燃料電池系統總成的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
11.根據權利要求9所述的UBI雙能管燃料電池系統總成的控制方法，其特征在于，所述第一閾值選擇鋰電池總電量的70-80％；所述第二閾值選擇鋰電池總電量的20-30％；在S2步驟中，車輛啟動時，第一鋰電池由滿負荷耗電至第一閾值的過程中，產生熱量；設置電堆與鋰電池相鄰，該熱量提供給電堆，作為電堆的膜電極啟動的能量來源。
...【技術特征摘要】
1.一種ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，包括燃料電池單元和集成式mrd單元；其中，
2.根據權利要求1所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述燃料電池單元還包括fcu控制模塊，其被配置為能夠控制電堆輸出的電量。
3.根據權利要求2所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述fcu控制模塊還被配置為能夠持續采集電堆輸出的電壓等級信號，當電堆輸出的電壓等級超過預設的閾值時，斷開供電線路。
4.根據權利要求1-3任一項所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述電堆處設置有從電堆內部延伸至外部的用于換熱的第一翅片，能夠為工作中的電堆降溫。
5.根據權利要求1-3任一項所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述電堆與固態儲氫罐相鄰，使得電堆工作時產生的余熱能夠給固態儲氫罐加熱；所述電堆與鋰電池相鄰，所述鋰電池在耗電過程中的散熱提供給電堆，作為電堆中膜電極啟動的能量來源。
6.根據權利要求1-3任一項所述的ubi雙能管燃料電池系統總成，其特征在于，所述燃料電池單元的輸出端口采用磁吸式無線充電端；所述燃料電池單元的輸出端口與兩個鋰電池間設置dc/dc轉換器，被配置為能...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐康，吳泳，張國華，田凱，王彥博，董強，
申請(專利權)人：青島陽氫集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。